Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Датчики с унифицированным выходным сигналом



В промышленности применяется огромное разнообразие первичных преобразователей физико-химических величин, каждый из которых имеет свой выходной электрический сигнал. Чтобы избежать такого же разнообразия вторичных измерительных и регулирующих приборов датчики оснащаются нормирующими преобразователями, которые преобразуют различные сигналы первичных преобразователей (термопар, термопреобразователей сопротивления, влажности, давления, веса, рН и проч.) в унифицированные сигналы постоянного тока или напряжения. Происходит нормирование и стандартизация сигналов.

Конструкция таких датчиков содержит в своем составе нормирующий преобразователь. Однако, для некоторых датчиков, например, температуры, некоторых преобразователей расхода, электродных систем рн-метров нормирующие преобразователи разрабатываются в виде отдельных электронных блоков. В этом случае последние устанавливают в специальных стойках нормирующих преобразователей, расположенных в непосредственной близости от объекта измерения, или на задней стенки щита автоматизации.

Унифицированный сигнал — это сигнал определенной физической природы, изменяющийся в определенных фиксированных пределах независимо от вида измеряемой величины, метода и диапазона ее измерения. Для получения унифицированных аналоговых сигналов применяют измерительные преобразователи, называемые нормирующими.

На схеме (рис. 6) мы видим, как многоканальный измерительный прибор, рассчитанный на один тип унифицированного сигнала, работает с датчиками различных физико - химических параметров.

Рис. 6. Схема подключения различных датчиков к многоканальному измерительному прибору.

Унифицированные сигналы применяются для связи не только датчиков с показывающими приборами, но и других устройств промышленной автоматики: регистраторов, регуляторов, кон­троллеров, исполнительных механизмов. Применение унифицированных сигналов регламентировано ГОСТ 26.011-80. Виды унифицированных сигналов были рассмотрены ранее. Наиболее часто используют унифицированные электрические сигналы по току, а именно «токовая петля» 4-20 мА. Преимущества применения такого унифицированного сигнала объясняется тем, что:

- при работе с токовым сигналом 4 — 20 мА легко обнаружить обрыв линии связи — ток будет равен нулю, т.е. выходит за возможные пределы. Обрыв в цепи с сигналом 0 — 5 мА обнаружить нельзя, так как ток, равный нулю, считается допустимым;

- сигналы первичных преобразователей, как правило, очень малы, например, сигналы термопар обычно меньше 50 мВ. В промышленных условиях сильные электромагнитные помехи могут создавать паразитные сигналы, в сотни и тысячи раз пре­вышающие полезные. Сильные токовые сигналы уровня 4-20 мА работают на низкоомную нагрузку, в результате они меньше подвержены такому влиянию;

- для обнаружения обрыва в цепях с унифицированными сигналами напряжения (0-1В или 0-10В) приходится применять специальные схемотехнические решения.

Поскольку в датчиках с унифицированным аналоговым сигналом производятся многократные преобразования (нормирование, линеаризация, масштабирование, усиление, фильтрация) при учете суммарной погрешности, необходимо учитывать:

- предел основной приведенной погрешности преобразователей, входящих в состав датчика, т.е. погрешность преобразований;

- значение дополнительной погрешности от различных воздействующих факторов (температуры, влажности, давления) о преобразователей, входящих в состав датчика;

- несоответствие выходного и входного диапазонов при нормировании.

Рассмотрим унифицированные требования к выходным электрическим сигналам датчиков в части диапазонов изменения по току или напряжению.

Для датчиков устанавливаются

и - пределы изменения измеряемых технологических параметров;

и – граничные значения диапазона изменения выходных унифицированных сигналов, мА; В.

При этом выходной сигнал датчика Y связывается с измеряемой физической величиной Х линейной зависимостью с насыщением (рис. 7).

Y
Y2
Y1
X1
X2
X

 

 


Рис. 7. Зависимость выходных унифицированных сигналов от значений измеряемой величины.

Здесь можно рассматривать три варианта:

,

По величине выходного сигнала Y для определяется измеряемая величина .


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 2902; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.013 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь